DE19708893C1 - Verdrehsicherung für einen Kolbenring - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdrehsicherung für einen in einer Ringnut eines Kolbens angeordneten, einteiligen Kolbenring mit zwei in Einbaulage gegenüberliegenden Ringstößen.

Es sind Verdrehsicherungen für Kolbenringe bekannt, bei denen zwischen den beiden benachbarten Ringstößen ein dünner Stift angeordnet ist, der in eine radiale Bohrung im Kolben bzw. im Grund der den Kolbenring aufnehmenden Ringnut eingepreßt ist. Derartige Verdrehsicherungen sind jedoch relativ aufwendig in der Herstellung und der Montage. Zur Aufnahme des Stiftes muß eine radiale Bohrung mit sehr hoher Genauigkeit erstellt werden. Darüber hinaus sollte das Einpressen des Stiftes in diese Bohrung kraftgesteuert erfolgen, um einerseits ein sicheres Halten des Stiftes in der Bohrung zu gewährleisten und andererseits ein Aufwölben von Graten zu verhindern, die zu Beeinträchtigungen im Zusammenwirken zwischen Kolbenring und Kolbenringnut führen könnten. Darüber hinaus ist die Montage bzw. das Handling des Stiftes aufgrund seiner geringen Abmessungen relativ aufwendig.

Es ist weiterhin bekannt, an mehrteiligen Ölabstreifringen eine Verdrehsicherung durch eine Abwinklung eines Endes einer der Ringlagen zu erzielen. Bei mehrlagigen Ölabstreifringen sind die beiden stirnseitigen Ringe in der Regel aus relativ dünnen, nicht nitriertem Stahl hergestellt, zwischen denen ein Federring angeordnet ist. Aufgrund der Abmessungen und Werkstoffqualitäten der relativ dünnen äußeren Ringlagen ist ein entsprechendes Abbiegen möglich.

Aus der gattungsgemäßen FR-PS 894 998 ist darüber hinaus eine Verdrehsicherung für einen Kolbenring bekannt, bei dem dieser im Bereich der Ringstöße jeweils im Querschnitt verringert ist und im Bereich dieser Querschnittsverringerung überlappend angeordnet ist. Im Bereich des Kolbenstoßes ist in der aufnehmenden Ringnut eine axiale Vertiefung ausgebildet, in die eine jeweils im Bereich der beiden Ringstöße ausgebildete axiale Verlängerung des Kolbenringes eingreift. Die Herstellung eines derartigen Kolbenringes ist jedoch sehr aufwendig, da diese Form der Verdrehsicherung die Bearbeitung der entsprechenden axialen Stirnseite des Kolbenringes erschwert.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Verdrehsicherung für einen einteiligen Kolbenring auszubilden, die einfach herzustellen und einfach zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Dadurch daß einer der beiden Ringstöße zumindest abschnittsweise radial oder axial abgewinkelt wird und in eine Ausnehmung der aufnehmenden Ringnut ragt, ist eine Verdrehsicherung möglich, die ohne zusätzliche schwierig zu handhabende Bauteile auskommt. Darüber hinaus kann die entsprechende Ausnehmung an der Ringnut mit deutlich größeren Toleranzen ausgebildet werden als die an sich bekannte Bohrung zur Aufnahme eines Sicherungsstiftes.

Wird zumindest einer der Ringstöße mit einem mittigen Einschnitt so versehen, daß ein innerer und ein äußerer Ringstoßabschnitt gebildet wird, kann der innere Ringstoßabschnitt in besonders vorteilhafter Weise zur Verdrehsicherung genutzt werden. Durch den nicht abgewinkelten äußeren Ringstoßabschnitt wird dabei die Dichtwirkung des Kolbenringes beibehalten.

Die Herstellung einer derartigen Verdrehsicherung wird auf vorteilhafte Weise vereinfacht, wenn der abgewinkelte Ringstoßabschnitt in seiner Ringhöhe reduziert ist. Dadurch kann die Abwinkelung auch bei relativ hohen bzw. dicken Ringen mit relativ engem Radius ausgeführt werden, ohne daß eine erhöhte Bruchgefahr auftritt.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in

Fig. 1 einen vereinfacht dargestellten Längsschnitt durch einen Zylinder mit Kolben,

Fig. 2 eine vereinfachte Ansicht des Kolbens mit Kolbenring und

Fig. 3 eine Ansicht des Kolbenringes in Richtung des Pfeils III nach Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Zylinder 1 einer Brennkraftmaschine vereinfacht dargestellt, in dem ein becherförmiger Kolben 2 axialbeweglich geführt ist. Der Außendurchmesser des Kolbens 2 ist dabei geringer als der Innendurchmessers des Zylinders 1. Am Außenumfang des Kolbens 2 sind drei beabstandete, umlaufende Ringnuten 3 bis 5 ausgebildet, in der jeweils ein Kolbenring 6 bis 8 geführt ist. Die Erfindung wird hier ohne Beschränkung auf diese Ausführungsform am Beispiel des mittleren Kolbenringes 7 näher erläutert. Der Kolbenring 7 ist mit radialem und axialem Spiel in der mittleren Ringnut 4 geführt und liegt mit seinem Außenumfang an der Wand des Zylinders 1 an. Der Kolbenring 7 ist so auf den Zylinder 1 und den Kolben 2 abgestimmt, daß im eingebauten Zustand bei Anlage des Kolbenringes an der Zylinderwand die beiden Ringstöße 9 und 10 mit relativ geringem Abstand gegenüberliegen. Der Ringstoß 9 ist mit einem mittigen, etwa tangential verlaufenden Einschnitt 11 versehen, durch den ein innerer Ringstoßabschnitt 12 und ein äußerer Ringstoßabschnitt 13 ausgebildet werden. Der innere Ringstoßabschnitt 12 ist mit einer von der Stirnseite 14 ausgehenden Abflachung 15 versehen, die bis zum freien Ende 15 reicht und durch die die Ringhöhe im Bereich des inneren Ringstoßabschnittes verringert ist. Das freie Ende 15 ist etwa rechtwinkelig so abgebogen, daß es über die Stirnseite 14 hinausragt. In der angrenzenden Stirnseite 16 der Ringnut 4 ist eine Ausnehmung ausgebildet, in die das abgewinkelte freie Ende 15 ragt. Die Abmessungen der Ausnehmung 17 und des abgewinkelten freien Endes 15 sind so aufeinander abgestimmt, daß der Kolbenring 7 mit geringem Spiel gegen Verdrehen gesichert ist.

Die Abflachung 15 am inneren Ringstoßabschnitt kann beispielsweise durch einen Fräsvorgang hergestellt werden. Die Ausnehmung 17 in der Stirnseite der Ringnut 4 kann ebenfalls gefräst oder durch Bohren hergestellt werden. Durch den Einschnitt 11 und die Ausbildung eines inneren und eines äußeren Ringstoßabschnittes wird einerseits die Dichtfunktion des Kolbenringes beibehalten, andererseits ist ein Abwinkeln des inneren Ringstoßabschnittes auch bei einteiligen Kolbenringen mit größerer Ringhöhe möglich. Durch die Abflachung des abzuwinkelnden inneren Ringstoßabschnittes ist eine Abwinkelung mit relativ geringem Radius auch bei Kolbenringen mit großer Ringhöhe oder Ringdicke möglich, ohne daß eine erhöhte Bruchgefahr beim Biegevorgang besteht.

Claims (4)

1. Verdrehsicherung für einen in einer Ringnut (4) eines Kolbens (2) angeordneten einteiligen Kolbenring (7) mit zwei in Einbaulage gegenüberliegenden Ringstößen (9, 10), dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung in Form eines abgewinkelten Abschnittes (15) eines der Ringstöße des Kolbenringes ausgebildet ist, der in eine Vertiefung (17) an der aufnehmenden Ringnut ragt, wobei zumindest einer der beiden Ringstöße (9) mit einem etwa mittig und tangential verlaufenden Einschnitt (11) versehen ist, durch den ein innerer und eine äußerer Ringstoßabschnitt (12,13) gebildet werden, und daß einer der Ringstoßabschnitte (12) abgewinkelt ist.

2. Verdrehsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Ringstoßabschnitt (12) axial umgebogen ist.

3. Verdrehsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abgewinkelte Ringstoßabschnitt (12, 15) in eine Ausnehmung (17) der Ringnut (4) ragt.

4. Verdrehsicherung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der abgewinkelte Ringstoßabschnitt (12, 15) im Bereich der Abwinklung eine verringerte Ringhöhe aufweist.